Файловая система

Лекция 4. Способы хранения данных.

Говоря о способах хранения данных различают два аспекта: способы хранения данных на внешнем носители и способы логической организации данных внутри компьютера или любой информационной системы.

При рассмотрении и классификации способов хранения данных на физических носителях обычно уделяют внимание таким характеристикам физических носителей как: способ доступа (последовательный или произвольный), энергозависимость, максимальный объем хранения данных, возможность перезаписи данных, скорость доступа и др.

Подробно характеристики физических носителей будут рассмотрены в курсе «технические средства информатизации».

В курсе «базы данных» мы будем изучать различные способы организации данных внутри информационных систем. Подробно остановимся на изучении баз данных.

Любая современная ОС обслуживающая как персональный компьютер, так и большие ЭВМ предоставляет пользователю доступ к данных хранящимся на физических носителях, через файловую систему. При этом на уровне общения с пользователем ОС оперирует такими понятиями как файл и каталог.

Файл — концепция в вычислительной технике: сущность, позволяющая получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы и обладающая рядом признаков:

· фиксированное имя (последовательность символов, число или что-то иное, однозначно характеризующее файл);

· определённое логическое представление и соответствующие ему операции чтения/записи.

Директория (каталог, папка)— сущность в файловой системе, упрощающая организацию файлов. Типичная файловая система содержит большое количество файлов, и директории помогают упорядочить её путём их группировки.

Фа́йловая систе́ма — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации (любой материальный объект или среда, используемый для хранения или передачи информации.). Она определяет формат физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимальный возможный размер файла, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации, с одной стороны, и API (набор готовых констант, структур и функций, используемых при программировании пользовательских приложений и обеспечивающих правильное взаимодействие между пользовательским приложением и операционной системой)для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте или блоке флеш-памяти) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера (компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства) файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы, весь диск представляет из себя набор кластеров (в некоторых типах файловых систем логическая единица хранения данных в таблице размещения файлов, объединяющая группу секторов) размером от 512 байт и выше. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные и сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

Классификация файловых систем

По предназначению файловые системы можно классифицировать на следующие категории:

· Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др.

· Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.

· Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, ISO9690, HFS, UDF и др.

· Виртуальные файловые системы.

· Сетевые файловые системы (для обмена по сети).

· Для флэш-памяти.

· Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы.

Дата добавления: 2014-01-05